Radial Diffusers – Simulation of Three‐Dimensional Flow Effects with CFD (Part 1)

Abstract

Radialdiffusoren dienen der Be‐ und Entladung von thermischen Speichern und beeinflussen signifikant die Qualität der thermischen Schichtung. Zur Verbesserung der Schichtungsqualität ist das Verständnis der komplexen Strömungsvorgänge notwendig. Gegenstand von Teil 1 der Veröffentlichungsreihe ist die Simulation einer isothermen Strömung im Radialdiffusor unter besonderer Beachtung der Strömungsvorgänge in der Einlaufstrecke sowie der Grenzschichtbehandlung. Nur bei einer sehr guten Auflösung der Grenzschichtströmung ist ein symmetrisches Ausströmen festzustellen.

Radial Diffusers – Simulation of Three‐Dimensional Flow Effects with CFD (Part 3)

“…Die Simulationsdauer beschränkt sich daher hier nur auf den Beginn des Schichtungsaufbaus. Wie die Ergebnisse aus Teil 2 zeigen , ist die Betrachtung nach 10 s Beladezeit bereits ausreichend für eine qualitative Beurteilung des Ausströmverhaltens. Das Ausströmverhalten am Beispiel von BES_1 ist in Abb.…”

“…Teil 1 der Untersuchung [4] verdeutlicht, dass im Fall einer ausgebildeten Schichtung eine gleichverteilte, wenn auch zeitlich schwankende Ausströmung über dem Diffusorauslass vorliegt. In Teil 2 [5] Das Simulationsmodell bildet die Strömungsvorgänge in einem Versuchsspeicher (Demonstrator) für eine neuartige Speicherkonstruktion [6] ab.…”

“…Teil 1 der Untersuchung verdeutlicht, dass im Fall einer ausgebildeten Schichtung eine gleichverteilte, wenn auch zeitlich schwankende Ausströmung über dem Diffusorauslass vorliegt. In Teil 2 wurde das Beladeverhalten während des Schichtungsaufbaus simuliert. Es hat sich gezeigt, dass über dem Diffusorumfang eine stark ungleichmäßig verteilte Ausströmung vorliegen kann.…”

“…Die untersuchten Beladervarianten sowie Details zur Modellierung wurden bereits in Teil 2 vorgestellt. Im Einzelnen sind das: BES_0: einfachste Variante mit scharfkantigem Übergang von der Anschlussleitung zum Radialdiffusor, BES_1: einfache Variante mit rundem Übergang, BES_2: Freiformvariante mit strömungsgünstigerer Form und einem Kegel im Inneren . …”

“…35 % gestiegen. mit[4]). Der Grund dafür ist, dass durch die freie Konvektion im Belader der Beladestrom während der Stillstandzeit nicht abreißt und demnach weiterhin, aber in geringerem Maße, ein instabiles System vorliegt.…”